如何用粉末冶金法制造溅射靶材？

溅射靶材介绍

而目前业内制造靶材主要有两种方法：粉末冶金法与铸造法。那么本期我们就详细讲解下粉末冶金法制造靶材的工艺。

粉末冶金法适用场景？

高熔点金属：对于钨（W）、钼（Mo）、铌（Nb）、钽（Ta）等高熔点金属，粉末冶金法是一种有效的制备方法，因为这些金属的熔点非常高，难以通过常规铸造法加工。

复杂合金：粉末冶金法可以混合不同的金属或非金属粉末，制造出具有特定性质的合金，如碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)，钛钨（TiW）等。

稀有金属与贵金属：如铂（Pt）、铑（Rh）等

粉末冶金法工艺步骤？

粉末冶金工艺步骤依次为：原料准备，装模冷压，真空热压，热等静压，机械加工，焊接背板，检测，清洗，出货。

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原料准备

选用高纯粉末为原料。什么是粉末？粉末指的是由细小固体颗粒组成的物质，大小可以从纳米级到几毫米不等。如何得到高纯粉末?有物理提纯与化学提纯方法来提高靶材原料的纯度，再将高纯度原料通过熔炼、浇注、模具、铸锭、机械粉碎得到粉末。

装模冷压

将高纯粉末放入模具中进行冷压。冷压是在室温条件下进行的。首先将粉末均匀地填充到模具中，使用液压机对装填好的粉末施加压力，在压力作用下，粉末颗粒被压实并粘结在一起，形成一个固态坯体，压制后的坯体从模具中取出。

真空热压

真空热压指在真空环境中对胚体进行加热和压制。真空环境能防止坯体在加热过程中氧化，同时减少气泡和其他气体缺陷的形成。坯体同时被加热和压缩，可以增加坯体材料的密度，改善其微观结构等。

热等静压

热等静压中，热指的是材料被加热到高温；等指的是“等向性”；静压，表示压力是静态施加的，通常使用气体对材料施加高压。连起来就是指在惰性气体环境下，对材料施加均匀的高压力，同时加热以改善材料的物理和化学性能。这种高温和高压的组合环境能够激活材料内部的扩散和蠕变现象，促进原子间的扩散、再结晶，使材料晶粒细小,力学性能提高，致密度提升等。

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